CN114739304A

CN114739304A - 一种环境艺术设计用定位测距装置

Info

Publication number: CN114739304A
Application number: CN202210404143.3A
Authority: CN
Inventors: 宋雪飞
Original assignee: Nanyang Institute of Technology
Current assignee: Nanyang Institute of Technology
Priority date: 2022-04-18
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2022-07-12

Abstract

本发明提供一种环境艺术设计用定位测距装置，包括：支撑台，其外沿沿周向设置有引导环；固定齿轮，固定设置在支撑台的顶部；多个U型连接板，转动设置在固定齿轮的顶部；角度测量组件，架设在固定齿轮上方，测量U型连接板转动角度；多组测量单元；每组测量单元均包括：n型架，底部固定设置有挡板，架设在引导环上；驱动齿轮，通过驱动组件转动架设在n型架的下方，并与固定齿轮啮合；直线驱动单元，固定设置在n型架的一侧侧板的外壁；激光测量单元，通过直线驱动单元驱动移动；每个U型连接板的两端分别与相对的两个n型架的另一侧侧板的外壁固定连接。该装置在初始定位确定测量基准后，通过调整测量件的位置即可进行多方位多目标的测距。

Description

一种环境艺术设计用定位测距装置

技术领域

本发明涉及环境艺术设计技术领域，具体涉及环境艺术设计用定位测距装置。

背景技术

在对建筑进行装修之前，通常需要先进行环境艺术设计，使得建筑的室内外环境能够达到特定的设计氛围。环境艺术设计主要是利用灯光照明、家居装饰等配置对建筑室内外环境进行艺术处理，以达到特定的设计风格。而在对建筑进行艺术设计过程中，通常还需要采用测距仪对物体间距进行精确测量。

现有的测距装置可调性较差，在对复杂环境进行测量时，由于物体摆放无序，无法根据原有的初始定位进行多目标测量，需要反复重新进行基准定位，而这样测量方式极易影响测量的精确性。

为此，本发明提出新的环境艺术设计用定位测距装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种环境艺术设计用定位测距装置。该装置在初始定位确定测量基准后，通过调整测量件的位置即可进行多方位多目标的测距，无需重新定位影响测量精度。

本发明提供了如下的技术方案。

一种环境艺术设计用定位测距装置，包括：

支撑台，其外沿沿周向设置有引导环；

固定齿轮，固定设置在所述支撑台的顶部；

多个U型连接板，转动设置在所述固定齿轮的顶部；

角度测量组件，架设在所述固定齿轮上方，测量每个所述U型连接板转动的相对角度；

多组测量单元，分别架设在所述引导环上；每组所述测量单元均包括：

n型架，底部固定设置有挡板，架设在所述引导环上；所述n型架的一侧侧板的内壁和挡板一侧的内壁与引导环的两侧抵接；

驱动齿轮，通过驱动组件转动架设在所述n型架的下方，并与所述固定齿轮啮合；

直线驱动单元，固定设置在所述n型架的一侧侧板的外壁；

激光测量单元，架设在所述直线驱动单元上，并通过直线驱动单元驱动沿长度方向移动；

每个所述U型连接板的两端分别与相对的两个所述n型架的另一侧侧板的外壁固定连接。

优选地，每个所述驱动组件均包括：

第一电机，固定设置在所述n型架的顶部，其输出轴穿过所述n型架，并与所述驱动齿轮顶部固定连接。

优选地，每组所述直线驱动单元均包括：

滑槽，一端与所述n型架的一侧侧板的外壁固定连接；

丝杠，穿过所述激光测量单元，并与所述激光测量单元螺纹配合，其两端分别与所述滑槽的两端转动连接；

第二电机，固定设置在所述滑槽的另一端，其输出轴与所述丝杠传动连接。

优选地，每组所述激光测量单元均包括：

移动台，滑动设置在所述滑槽的槽内；所述丝杠穿过所述移动台，并与所述移动台螺纹配合；

尺盘，底部通过多个所述支撑杆架设在所述移动台的顶部；

转动架，转动架设在所述尺盘的顶部；

第三电机，固定设置在所述尺盘的底部，其输出轴与所述转动架的底部固定连接；

第一指针，一端与所述转动架的一侧下方固定连接；

第一激光测距仪，架设在所述转动架的另一侧；

第二激光测距仪，架设在所述移动台的一侧。

优选地，还包括固定轴，固定设置在所述固定齿轮的顶部；

多个所述U型连接板的中部穿过所述固定轴，并与所述固定轴转动连接；每个所述U型连接板的侧面中部固定设置有第二指针；

所述角度测量组件包括：

尺环，与多个所述第二指针配合，其中部固定有固定杆，所述固定杆穿过所述固定轴，并与所述固定轴固定连接。

优选地，还包括转动支架；所述转动支架包括：

支撑柱；

转动板，固定设置在所述支撑柱的顶部；

固定板，通过第一液压缸与所述支撑台的底部连接；

两个架板，均固定设置在所述固定板的底部；所述转动板通过转轴与两个所述架板转动连接；

第四电机，固定设置在一个所述架板的外侧，其输出轴与所述转轴传动连接。

优选地，还包括：

多个万向轮，均架设在所述支撑柱的底部；

定位柱，一端为尖端，另一端通过第二液压缸与支撑柱的底部连接。

本发明有益效果：

本发明提出了一种环境艺术设计用定位测距装置，该装置解决了现有的测距装置可调性较差的技术问题，在对复杂环境进行测量时，只需进行一次基准定位即可实现多方位多目标的测量，无需重新定位影响测量精度；该装置设置了自驱式的激光测量单元，通过相邻的，以及相对的两组激光测量单元的配合，可以实现多个方向上的测量；该装置设置了用于转动的组件，能够实现激光测量单元的偏转，实现多角度的测量。

附图说明

图1是本发明实施例的环境艺术设计用定位测距装置的整体结构立体图；

图2是本发明实施例的环境艺术设计用定位测距装置的局部结构图；

图3是本发明实施例的环境艺术设计用定位测距装置的直线驱动单元和激光测距单元的局部结构图；

图4是本发明实施例的环境艺术设计用定位测距装置的底部视角结构图。

图中：1、万向轮；2、支撑柱；3、转动板；4、架板；5、固定板；6、第一液压缸；7、支撑台；8、滑槽；9、n型架；10、固定齿轮；11、U型连接板；12、尺环；13、固定轴；14、第三激光测距仪；15、移动台；16、挡板；17、第一电机；18、驱动齿轮；19、固定杆；20、第二指针；21、支撑杆；22、第一指针；23、转动架；24、第一激光测距仪；25、尺盘；26、第二电机；27、丝杠；28、第二激光测距仪；29、第三电机；30、第二液压缸；31、定位柱；32、第四电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种环境艺术设计用定位测距装置，如图1-4所示，包括：支撑台7，其外沿沿周向设置有引导环；固定齿轮10，固定设置在支撑台7的顶部；多个U型连接板11，转动设置在固定齿轮10的顶部。

多组测量单元，分别架设在引导环上，如图2和3所示，；每组测量单元均包括：n型架9，底部固定设置有挡板16，架设在引导环上；n型架9的一侧侧板的内壁和挡板16一侧的内壁与引导环的两侧抵接；驱动齿轮18，通过驱动组件转动架设在n型架9的下方，并与固定齿轮10啮合；每个驱动组件均包括：第一电机17，固定设置在n型架9的顶部，其输出轴穿过n型架9，并与驱动齿轮18顶部固定连接。通过齿轮传动的自驱动模式，即可实现多组测量单元的位置伺服，调整至待测距位置，增加装置的可调性。

为了进一步增加装置的在水平面上的位置可调性，适配于不同的测量场合和环境，还包括，直线驱动单元，如图2和图3所示，固定设置在n型架9的一侧侧板的外壁；激光测量单元，架设在直线驱动单元上，并通过直线驱动单元驱动沿长度方向移动，具体的，每组直线驱动单元均包括：滑槽8，一端与n型架9的一侧侧板的外壁固定连接；丝杠27，穿过激光测量单元，并与激光测量单元螺纹配合，其两端分别与滑槽8的两端转动连接；第二电机26，固定设置在滑槽8的另一端，其输出轴与丝杠27传动连接。每组激光测量单元均包括：移动台15，滑动设置在滑槽8的槽内；丝杠27穿过移动台15，并与移动台15螺纹配合；尺盘25，底部通过多个支撑杆21架设在移动台15的顶部；转动架23，转动架设在尺盘25的顶部；第三电机29，固定设置在尺盘25的底部，其输出轴与转动架23的底部固定连接；第一指针22，一端与转动架23的一侧下方固定连接；第一激光测距仪24，架设在转动架23的另一侧；第二激光测距仪28，架设在移动台15的一侧。通过第一激光测距仪24和第二激光测距仪28进行辅助定位，使得激光测量单元可移动至某一水平面上的任意位置。同时，通过尺盘25即可获得第一激光测距仪24转动的相对角度，实现测距时的位置调控。

为了精确控制多组激光测量单元的转动情况，如图2所示，还包括：固定轴13，固定设置在固定齿轮10的顶部；每个U型连接板11的两端分别与相对的两个n型架9的另一侧侧板的外壁固定连接，多个U型连接板11的中部穿过固定轴13，并与固定轴13转动连接；每个U型连接板11的侧面中部固定设置有第二指针20；角度测量组件，架设在固定齿轮10上方，测量每个U型连接板11转动的相对角度；角度测量组件包括：尺环12，与多个第二指针20配合，其中部固定有固定杆19，固定杆19穿过固定轴13，并与固定轴13固定连接。通过第二指针20与测量用的尺环12的配合，即能够获取每个U型连接板11转动的情况。

此外，该装置还设有初始定位装置，具体包括：多个万向轮1，均架设在支撑柱2的底部；定位柱31，一端为尖端，另一端通过第二液压缸30与支撑柱2的底部连接。

为了增加测距装置的灵活性，还包括转动支架，改变激光测量单元的工作平面，不仅限于水平面，适配于复杂环境，如图4所示；转动支架包括：支撑柱2；转动板3，固定设置在支撑柱2的顶部；固定板5，通过第一液压缸6与支撑台7的底部连接；两个架板4，均固定设置在固定板5的底部；转动板3通过转轴与两个架板4转动连接；第四电机32，固定设置在一个架板4的外侧，其输出轴与转轴传动连接，通过电机即可带动实现整个支撑台7的转动角度。

本实施例中，

本发明的定位测距装置只需一次定位即可实现多方向多目标测距，多个激光测量平台的配合，实现了多种测量模式，具体包括：

(1)单激光测量平台测距，用于测量初始定位点与目标的距离：

通过第二液压缸30进行初始定位，通过驱动直线驱动单元以及第一电机17，即可改变移动台15相对于定位柱31的位置，即通过第二激光测距仪28获取移动台15相对于定位柱31的相对距离，通过第三电机29改变第一激光测距仪24的偏转角度(通过尺盘25、尺环12获知实际的偏转情况)，使用第一激光测距仪24的测量结果，结合第二激光测距仪28获取移动台15相对于定位柱31的相对距离，进行目标距离的测量。

(2)两组相对的激光测量平台，配合实现远距离测距：

通过两个直线驱动单元可驱动两个激光测量平台在滑槽8内的移动，两组相对的激光测量平台向相反的方向移动，两者处于同一平面的直线上。通过每组激光测量平台上的第二激光测距仪28，获取与滑槽8端面的距离，继而获得两个转动架23的距离。保持两个转动架23平行，通过两个第一激光测距仪24的测量结果获取最终的距离测量。

(3)两组相邻的激光测量平台，配合实现两目标物的直线测距(两个目标物的直线距离线不穿过定位轴)：

分别通过两组直线驱动单元移动至相对于滑槽8相同位置，通过两个第二激光测距仪28确定。转动第三电机29，分别用两个第一激光测距仪24获取两个检测目标与两个第一激光测距仪24的距离；再次转动第三电机29，使两者平行，获取两个第一激光测距仪24的距离，记录两者转动的角度(通过尺盘25)，根据以上数据，获取两个目标的直线距离(已知三边两角的四边形计算问题)。

(4)多平面测量模式：

通过驱动第四电机32转动，即可带动支撑台7转动，改变多组激光测量平台工作平面，实现多平面测量模式，可根据现场进行调整。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，包括：

支撑台(7)，其外沿沿周向设置有引导环；

固定齿轮(10)，固定设置在所述支撑台(7)的顶部；

多个U型连接板(11)，转动设置在所述固定齿轮(10)的顶部；

角度测量组件，架设在所述固定齿轮(10)上方，测量每个所述U型连接板(11)转动的相对角度；

n型架(9)，底部固定设置有挡板(16)，架设在所述引导环上；所述n型架(9)的一侧侧板的内壁和挡板(16)一侧的内壁与引导环的两侧抵接；

驱动齿轮(18)，通过驱动组件转动架设在所述n型架(9)的下方，并与所述固定齿轮(10)啮合；

直线驱动单元，固定设置在所述n型架(9)的一侧侧板的外壁；

每个所述U型连接板(11)的两端分别与相对的两个所述n型架(9)的另一侧侧板的外壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，每个所述驱动组件均包括：

第一电机(17)，固定设置在所述n型架(9)的顶部，其输出轴穿过所述n型架(9)，并与所述驱动齿轮(18)顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，每组所述直线驱动单元均包括：

滑槽(8)，一端与所述n型架(9)的一侧侧板的外壁固定连接；

丝杠(27)，穿过所述激光测量单元，并与所述激光测量单元螺纹配合，其两端分别与所述滑槽(8)的两端转动连接；

第二电机(26)，固定设置在所述滑槽(8)的另一端，其输出轴与所述丝杠(27)传动连接。

4.根据权利要求3所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，每组所述激光测量单元均包括：

移动台(15)，滑动设置在所述滑槽(8)的槽内；所述丝杠(27)穿过所述移动台(15)，并与所述移动台(15)螺纹配合；

尺盘(25)，底部通过多个所述支撑杆(21)架设在所述移动台(15)的顶部；

转动架(23)，转动架设在所述尺盘(25)的顶部；

第三电机(29)，固定设置在所述尺盘(25)的底部，其输出轴与所述转动架(23)的底部固定连接；

第一指针(22)，一端与所述转动架(23)的一侧下方固定连接；

第一激光测距仪(24)，架设在所述转动架(23)的另一侧；

第二激光测距仪(28)，架设在所述移动台(15)的一侧。

5.根据权利要求1所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，还包括固定轴(13)，固定设置在所述固定齿轮(10)的顶部；

多个所述U型连接板(11)的中部穿过所述固定轴(13)，并与所述固定轴(13)转动连接；每个所述U型连接板(11)的侧面中部固定设置有第二指针(20)；

所述角度测量组件包括：

尺环(12)，与多个所述第二指针(20)配合，其中部固定有固定杆(19)，所述固定杆(19)穿过所述固定轴(13)，并与所述固定轴(13)固定连接。

6.根据权利要求1所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，还包括转动支架；所述转动支架包括：

支撑柱(2)；

转动板(3)，固定设置在所述支撑柱(2)的顶部；

固定板(5)，通过第一液压缸(6)与所述支撑台(7)的底部连接；

两个架板(4)，均固定设置在所述固定板(5)的底部；所述转动板(3)通过转轴与两个所述架板(4)转动连接；

第四电机(32)，固定设置在一个所述架板(4)的外侧，其输出轴与所述转轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的环境艺术设计用定位测距装置，其特征在于，还包括：

多个万向轮(1)，均架设在所述支撑柱(2)的底部；

定位柱(31)，一端为尖端，另一端通过第二液压缸(30)与支撑柱(2)的底部连接。